ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Обесфторивание фосфоритов Кара-Тау из "Гидротермическая переработка фосфатов на удобрения и кормовые средства" Фосфориты крупных месторождений Кара-Тау в юго-восточном Казахстане по химическому и минералогическому составу, а также по колебаниям содержания других компонентов значительно отличаются от большинства фосфоритов месторождений СССР. Эти отличия связаны с особенностями генезиса этих древних пластовых залежей. Поэтому было необходимо изучить условия переработки фосфоритов Кара-Тау и сравнить их с условиями переработки хибинского апатитового концентрата. [c.81] Ориентировочные опыты переработки фосфоритов Кара-Тау при спекании показали значительно более низкую температуру плавления этих фосфоритов, что затруднило нормальное ведение процесса. Большая часть пачек фосфоритных залежей месторождений Кара-Тау содержала значительное количество нерастворимого остатка (главной составной частью которого является кремнезем), а также карбоната магния. Поэтому опыты были поставлены с введением в шихту известняка, который, с одной стороны, повышает температуру плавления фосфоритной руды, а с другой стороны, обеспечивает взаимодействие фосфата и силикатов с образованием продукта, содержащего Р2О5 в лимоннорастворимой форме. [c.81] В настоящей работе мы ориентировались на использование необогащенных фосфоритов и известняков близрасноложенных месторождений. [c.81] Состав различных пачек фосфоритов месторождений Кара-Тау сильно колеблется по содержанию РдО , SiOg, MgO и Og. Присутствие в этих фосфоритах значительного количества карбоната магния затрудняет их переработку методом разложения серной кислотой. Так, образующиеся при производстве суперфосфата фосфаты магния, вследствие их гигроскопичности, ухудшают физические свойства суперфосфата и понижают степень разложения фосфорита. При производстве фосфорной кислоты путем сернокислотной экстракции фосфаты магния растворяются в фосфорной кислоте и ухудшают ее качество. При упаривании такой фосфорной кислоты выпадает большое количество осадка и увеличивается вязкость кислоты, что не позволяет вести ее упаривание до высоких концентраций Н3РО4, а большое содержание магния снижает активность кислоты. [c.82] Поэтому для устранения гигроскопичности и слеживаемости суперфосфата, получаемого из фосфоритов Кара-Тау, предложено применять аммонизацию, гранулирование или высокотемпературную сушку продукта. Электротермическое производство элементарного фосфора из фосфоритов Кара-Тау с переработкой фосфора в фосфорную кислоту, концентрированные удобрения и соли в промышленности освоено и является весьма перспективным. [c.82] Эти обстоятельства побудили НИУИФ развернуть исследования ряда термических процессов, по условиям которых к фосфатному сырью не предъявляются очень высокие требования. Результаты работ термической лаборатории НИУИФ показали, что из фосфоритов Кара-Тау можно получить магнезиальные плавленые фосфаты, содержащие до 19% усвояемой Р2О5. Однако для получения таких продуктов требуются природные магнезиальные силикаты, месторождения которых еще не изучены вблизи Кара-Тау. [c.82] В Институте химии Академии наук Казахской ССР был разработан способ получения термофосфатов из фосфоритов Кара-Тау путем спекания и сплавления их с сульфатами натрия и магния (астраханит) на агломерационных лентах и в циклонной печи. [c.82] Неподготовленность местной сырьевой базы (сульфатов) и сравнительно низкое содержание питательных веществ в получаемых продуктах затрудняют реализацию указанных процессов. [c.82] Как отмечено выше, для полного выделения фтора из апатита и получения продукта с высокой степенью перехода Р2О5 в лимоннорастворимую форму процесс спекания необходимо проводить при температуре материала 1420—1460 °С. [c.83] Выделение расплава способствует размягчению и образованию крупных комков. [c.83] Проведенные в НИУИФ исследования температур плавления и деформации фосфоритной муки месторождения Чулак-Тау показали, что фосфорит, содержащий 27,5% FgOg, 12,6% нерастворимого остатка, 42% СаО,3,8% MgO и 2,4% F, начинает деформироваться при 1150 °С и плавится при 1350 °С. [c.83] Следовательно, переработка его во вращающейся печи без введения в шихту тугоплавких добавок невозможна. [c.83] Целесообразна добавка карбоната кальция (известняк), который при температурах. процесса обесфторивания диссоциирует на СО2 и СаО. Окись кальция, в свою очередь, взаимодействует с фосфатным и силикатным компонентами фосфорита. [c.83] Изучению этого варианта процесса была посвящена серия опытных работ. Проведенные в лаборатории предварительные опыты показали, что при добавлении к фосфориту Кара-Тау окиси кальция марки х. ч. температура плавления смеси значительно повышается (табл. 26). [c.83] Как ВИДНО ИЗ этой таблицы, введение СаО способствует по -вышению температуры начала деформации шихты, а температура плавления становится выше температур, при которых происходит обесфторивание (1420—1460 °С). Дальнейшие лабораторные исследования проводились со смесями фосфорита и известняка. [c.84] Для исследования температур плавления фосфоритов Кара-Тау и смесей их с известняком приготовлялись образцы с различным. содержанием известняка (от 10 до 80 кг СаО на 100 кг фосфорита). Известняк измельчали до тонины помола, характеризующейся остатком 14% на сите с отверстиями размером 0,15 мм. Фосфоритную муку просевали через такое же сито для удаления крупных частиц. Взвешенные количества компонентов шихты тщательно перемешивали и растирали в фарфоровой ступке. Из приготовленной смеси формовали конусы с применением в качестве связующего органического клея. Конусы сначала постепенно высушивали в термостате при 100—150 °С, затем прокаливали при 500 °С в муфельной печи. Определение температур плавления смесей производилось в электрической печи системы Таммана. Образцы помещали в печь на подставке и при заданных температурах выдерживали в течение 15 мин. Температуру измеряли при помощи оптического пирометра с исчезающей нитью. [c.84] Результаты определения температур плавления и деформации приведены в табл. 27, из которой видно влияние добавки известняка Обыденского месторождения к фосфориту Кара-Тау. [c.84] Температура плавления шихты, содержащей на 100/сг фосфорита Кара-Тау 20 кг обыденского известняка, повышалась до 1360 °С. Дальнейшее увеличение количества известняка до 30 и 40 кг приводило к повышению температур плавления соответственно до 1450 и 1500 °С, температура деформации при этом составляла 1400—1490 °С. При добавлении в шихту 60—80 кг известняка температура плавления повышалась менее значительно. [c.85] Вернуться к основной статье